【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 =（ 301 ～ 501 ） L。 變高度（直線）梁：支點(diǎn)處： H=（ 161 ～ 201 ） L，跨中 H=（ 221 ～ 281 ） L。 而此設(shè)計(jì)采用等高度的箱梁，取梁高為 160cm，高跨比 ?LH ,滿(mǎn)足要求。 （二） 底板厚度 簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)施工的連續(xù)梁橋跨中正彎矩較大，因此底板不宜過(guò)厚；同時(shí)支點(diǎn)處也存在負(fù)彎矩，需要底板有一定的厚度來(lái)提供受壓面積。從而底板厚度在在跨內(nèi)大部分區(qū)域設(shè)為 18cm，在支點(diǎn)附近處設(shè)為 25cm。即底板從距支點(diǎn) 220cm 處至距支點(diǎn) 50cm 處逐漸加厚至 25cm，在距支點(diǎn) 50cm 處至支點(diǎn)厚度 25cm。 （三） 頂板厚度 確定箱形截面頂板厚度通常主要考慮兩個(gè)因素：橋面板橫向彎矩的受力要求和布置縱向預(yù)應(yīng)力束和橫向受力鋼筋的構(gòu)造要求。 根據(jù)以上要求確定箱梁頂板厚度 18cm。 （四） 腹板厚度 箱形截面梁一般由兩塊以上腹板組成，每一塊腹板的最小厚度必須滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)構(gòu)造及施工中澆筑混凝土的要求，再兼顧考慮連續(xù)梁變化規(guī)律，腹板寬度除在支點(diǎn)附近區(qū)域加寬為 25cm 外，其余均為 18cm。即腹板從距支點(diǎn) 220cm 處至距支點(diǎn) 50cm 處逐漸加厚至25cm，在距支點(diǎn) 50cm 處至支點(diǎn)厚度 25cm。 （五） 翼板厚度 根據(jù)翼板懸臂長(zhǎng)度大小，確定翼板根部厚度為 25cm，端部厚度為 18cm。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 （六） 橫隔板 橫隔梁可以增強(qiáng)橋梁的整體性和良好的橫向分布，同 時(shí)還可以限制畸變；支承處的橫隔梁還起著承擔(dān)和分布支承反力的作用。由于箱形截面的抗扭剛度很大，一般可以比其它截面的橋梁少設(shè)置橫隔梁，因此 橫隔板厚設(shè)為 20cm。邊梁 在支點(diǎn)處、距支點(diǎn) 處、跨中處設(shè)置橫隔板，一共五道；中梁在支點(diǎn)處、距跨中 處、跨中處設(shè)置橫隔板。 三、 主梁內(nèi)力計(jì)算 （一） 有限元模型的建立 1. 采用邁達(dá)斯軟件建立的有限元模型 采用邁達(dá)斯軟件建立的有限元模型，如圖 31所示。為了簡(jiǎn)化計(jì)算和便于分析，所以按一片中梁建立模型，其中以橋梁軸線為 x方向，沿 x 軸在平面內(nèi)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90176。 為y軸， z軸與 x 軸和 y軸所成平面垂直，方向向上。一共建立 97個(gè)節(jié)點(diǎn)， 96 個(gè)單元，每一跨 24個(gè)單元。 圖 31 邁達(dá)斯有限元模型 2. 控制截面幾何特性 支點(diǎn)至距支點(diǎn) 處： 截面面積： ?A 抗扭慣矩： mIxx ? 抗彎慣矩： mIyy ? 截面中心： my ? z= 距支點(diǎn) 處至距支點(diǎn) 處截面呈一次線性變化，其中距支點(diǎn) 處截面幾何特性值： 截面面積： ?A 抗扭慣矩： mIxx ? 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 抗彎慣矩： mIyy ? 截面中心： my ? z= 距支點(diǎn) 處： 截面面積： ?A 抗扭慣矩： mIxx ? 抗彎慣矩： mIyy ? 截面中 心： my ? z= 距支點(diǎn) 處至跨中： 截面面積： ?A 抗扭慣矩： mIxx ? 抗彎慣矩： mIyy ? 截面中心： my ? z= （二） 主梁恒載內(nèi)力計(jì)算 1. 一期荷載計(jì)算 一期荷載（自重）包括梁的自重，橫隔梁及堵頭板的自重。 （ 1） 每延米梁重 g= 26? mkN （ 2） 橫隔梁重 本設(shè)計(jì)每片梁均有 3片橫隔梁，在端部也有堵頭板，也按橫隔梁處理，故每片 梁有5片橫隔梁，均按集中荷載考慮。 橫隔梁面積： A=（ ++） （ ++） = 2m 橫隔梁重 : F= 26= 2. 二期荷載計(jì)算 二期荷載包括 10cm 厚瀝青混凝土防水層（容重 24 kN/m3） ， 8cm 后 C50 混凝土現(xiàn)澆層， 18cm 厚橫向濕接縫（容重 26 kN/m3），以及防撞護(hù)欄與波形梁護(hù)欄。 橋面鋪裝： ?1g 26= mkN 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 ?2g 24= mkN 濕接縫： ?3g 26= mkN 欄桿： ?4g 14247。 2247。 4= mkN 二期荷載集度 g=+++= mkN ，為了保證安全，取 g 為15 mkN . 3. 結(jié)構(gòu)組定義及約束條件 本設(shè)計(jì)建立了兩個(gè)結(jié)構(gòu)組，一個(gè)結(jié)構(gòu)組為簡(jiǎn)支階段，包含 1 至 23 單元， 26 至 47單元， 50 至 71 單元， 74 至 96單元；另一個(gè)結(jié)構(gòu)組為連續(xù)階段，包含 24， 25， 48， 49，72， 73單元。 由于本橋是先簡(jiǎn)支階段，后連續(xù)階段施工的，所以在簡(jiǎn)支階段，相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)處設(shè)置臨時(shí)支座， 在連續(xù)階段，相應(yīng)節(jié)點(diǎn)處設(shè)置永久支座。節(jié)點(diǎn)與支座對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 32所示。 表 31 節(jié)點(diǎn)與支座對(duì)應(yīng)表 其中 Dx， Dy,Dz表示支座的位移約束， Rx， Ry， Rz表示支座的轉(zhuǎn)角約束， 1 表示約束， 0 表示節(jié)點(diǎn) Dx Dy Dz Rx Ry Rz 支座類(lèi)型 1 0 1 1 1 0 1 永久支座 2 1 1 1 1 0 1 臨時(shí)支座 24 0 1 1 1 0 1 臨時(shí)支座 25 1 1 1 1 0 1 永久支座 26 1 1 1 1 0 1 臨時(shí)支座 48 0 1 1 1 0 1 臨時(shí)支座 49 0 1 1 1 0 1 永久支座 50 1 1 1 1 0 1 臨時(shí)支座 72 0 1 1 1 0 1 臨時(shí)支座 73 0 1 1 1 0 1 永久支座 74 1 1 1 1 0 1 臨時(shí)支座 96 0 1 1 1 0 1 臨時(shí)支座 97 0 1 1 1 0 1 永久支座 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 自由。 4. 各施工階段梁的內(nèi)力圖及各控制截面內(nèi)力 （ 1） 簡(jiǎn)支階段 第一施工階段為預(yù)制主梁，待混凝上達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度 100%后張拉正彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼束，并壓注水泥漿，再將各跨預(yù)制箱梁安裝就位，形成由臨時(shí)支座支承的簡(jiǎn)支梁狀態(tài)。彎矩和剪 力圖詳見(jiàn)圖 32。各控制截面內(nèi)力詳見(jiàn)表 33。 圖 32 簡(jiǎn)支階段彎矩、剪力圖 表 32 簡(jiǎn)支階段各控制截面內(nèi)力 （ 2） 合龍階段 在此階段澆筑各梁之間的連續(xù)段接頭形成四跨連續(xù)梁。 彎矩和剪力圖詳見(jiàn)圖 33，各 控制截面內(nèi)力詳見(jiàn)表 34。 圖 33 合龍階段彎矩、剪力圖 表 33 合龍階段各控制截面內(nèi)力 剪力 Nk 彎矩 mk?N 剪力 Nk 彎矩 mk?N 邊跨左 端部 0 0 中跨左端部 0 邊跨 1/4處 中跨 1/4處 邊跨 1/2處 中跨 1/2處 邊跨 3/4處 中跨 3/4處 邊跨右端部 中跨右端部 0 剪力 Nk 彎矩 mk?N 剪力 Nk 彎矩 mk?N 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 （3） 體系轉(zhuǎn)換階段 拆除 全橋的臨時(shí)支座，主梁支承在永久支座上，完成體系轉(zhuǎn)換，最終形成四跨連續(xù)梁。彎矩和剪力圖詳見(jiàn) 圖 34，各控制截面內(nèi)力詳見(jiàn)表 35。 圖 34 體系轉(zhuǎn)換階段彎矩、剪力圖 表 34 體系轉(zhuǎn)換階段各控制截面內(nèi)力 （4）成橋階段 進(jìn)行防護(hù)欄及橋面鋪裝施工。彎矩和剪力圖詳見(jiàn)圖 35，各控制截面內(nèi)力詳見(jiàn)表 36。 邊跨左端部 0 0 中跨左端部 邊跨 1/4處 中跨 1/4處 邊跨 1/2處 中跨 1/2處 邊跨 3/4處 中跨 3/4處 邊跨右端部 中跨右端部 0 剪力 Nk 彎矩 mk?N 剪力 Nk 彎矩 mk?N 邊跨左端部 0 中跨左端部 邊跨 1/4處 中跨 1/4處 邊跨 1/2處 中跨 1/2處 邊跨 3/4處 中跨 3/4處 邊跨右端部 中跨右端部 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 圖 35 成橋階段彎矩、剪力圖 表 35 成橋階段各控制截面內(nèi)力 （三） 主梁活載內(nèi)力計(jì)算 1. 沖擊系數(shù)計(jì)算 根據(jù)《公路橋涵 設(shè)計(jì)通用規(guī)范》 JTG D602021 中 的規(guī)定，適用于連續(xù)梁的結(jié)構(gòu)基頻計(jì)算公式如下： cCmEIlf 21 2 ??cCmEIlf 22 2 ?? 對(duì)于本設(shè)計(jì)： g / 3 KgGm c ????? 1021 Hf ?????? 1021 Hf ?????? 沖擊系 數(shù) 0 1 5 7 6 ?? f? （適用于 14Hz. Hz ?? f ）則： 2 8 1 5 1 7 6 ???? ???? 剪力 Nk 彎矩 mk?N 剪力 Nk 彎矩 mk?N 邊跨左端部 0 中跨左端部 邊跨 1/4處 中跨 1/4處 邊跨 1/2處 中跨 1/2處 邊跨 3/4處 中跨 3/4處 邊跨右端部 中跨右端部 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 用于正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)： 2 8 8 ???? ? 用于負(fù)彎矩效應(yīng)： 4 0 0 ???? ? 2. 折減系數(shù)取值 車(chē)道折減系數(shù)按《橋規(guī)》三車(chē)道的車(chē)道折減系數(shù)為 :ξ ＝ 3. 荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算 考慮到本設(shè)計(jì)相 鄰兩片主梁的結(jié)合處可以承受彎矩 ，可以用剛接梁法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)；另外本橋主梁之間具有可靠橫向連接，且寬跨比 ???lB ，故本橋也可采用修正剛性橫梁法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)；在支點(diǎn)處采用杠桿法。 （ 1） 剛接梁法 箱梁截面形式如圖 36（ a）所示，為了計(jì)算方便，將截面簡(jiǎn)化為圖 37（ a）所示， 簡(jiǎn)化后上翼板平均厚度： 2 0 ) 2 0(182 20)2518(1 ?????????h cm 為保證安全取 19cm 截面形心與主梁上緣距離： 180018123219240 ?????? ??????????xa 截面慣性矩： 4222333)1810012318219240(121??????????????I （ a） （ b） 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 （ c） 圖 36 截面簡(jiǎn)圖 主梁的截面抗扭慣矩按公式： 2211222121)(tststshssI T ???? 計(jì)算。 在本設(shè)計(jì)中，如圖 36（ c）所示： ?1s ， 2s =82cm， 3s =146cm， 1t =19cm， 2t =t=18cm 故 4722 188219 4 8181 4 62 4 4 8 cmIT ???????? ）（= 4m 主梁的 抗彎剛度與抗扭剛度比例參數(shù) 2 ?? ）（? 主梁與橋面板的抗彎剛度比例參數(shù) 0?? 在 0?? ， ?? 和 之間，查表，根據(jù)內(nèi)插法求 ? ，結(jié)果見(jiàn)表 36 表 36 剛接箱梁橋荷載橫向分布影響線 梁號(hào) ? ? P1位置 1 2 3 4 1 2 影響線最不利加載 由于本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)荷載為公路一級(jí)，只有汽 車(chē)荷載，沒(méi)有人群荷載和掛車(chē)荷載，按規(guī)定橫向布置三輛車(chē)，加載圖式如圖 39。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 一號(hào)梁影響線 二號(hào)梁影響線 圖 37 剛接梁法加載圖示及影響線 對(duì)于一號(hào)梁： )(21 ???????cqm 對(duì)于二號(hào)梁：